(57)【要約】【課題】ストッパピストンと嵌合穴の内壁との間の隙間量を適正にするバルブタイミング調整装置を提供する。【解決手段】スプロケット１１とベーンロータ１４との相対回転を規制するストッパピストン３０は、ベーンロータ１４の収容孔４７に軸方向に往復移動可能に収容され、この収容孔４７の内壁と摺動する摺動部３１と、スプロケット１１の嵌合穴３４に嵌合可能な嵌合部３２とを有する。嵌合部３２は、摺動部３１に対して軸中心が偏心して設けられている。このため、ベーンロータ１４とハウジングの当接部同士が当接するとき、嵌合部３２の偏心している方向とは反対側の外壁と嵌合リング３３の内壁との間に適正な嵌合隙間を形成する。これにより、ストッパピストン３０は、嵌合穴３４に円滑に嵌合することができる。【選択図】図９
2010190144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の駆動軸から吸気弁または排気弁の少なくともいずれか一方を開閉駆動する従動軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記吸気弁または前記排気弁の少なくともいずれか一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記駆動軸または前記従動軸の一方とともに回転するスプロケットと、
環状の周壁、及びこの周壁から径内方向に延びて回転方向に所定角度範囲で設けられる仕切部材を有し、軸方向の一端が前記スプロケットに固定されるハウジングと、
前記駆動軸及び前記従動軸の他方とともに回転し、回転方向に隣接する前記仕切部材の間に形成される収容室を進角室及び遅角室に仕切り、前記進角室または前記遅角室に供給される作動流体の圧力によりハウジングに対して進角側または遅角側に相対回転駆動されるベーンロータと、
前記ベーンロータの収容孔に軸方向に往復移動可能に収容され、前記ベーンロータの収容孔の内壁と摺動する摺動部と、前記スプロケットの嵌合穴に嵌合可能な嵌合部とを有し、前記スプロケットと前記ベーンロータとの相対回転を規制するストッパピストンと、を備え、
前記嵌合部は、前記摺動部に対して軸中心が偏心して設けられ、前記ベーンロータが前記仕切部材に当接するとき、偏心している方向とは反対側の外壁と前記スプロケットの前記嵌合穴の内壁との間に隙間を形成することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記嵌合部は、前記ベーンロータが前記仕切部材に当接するとき、前記嵌合穴の周方向に回転可能に設けられ、前記従動軸を経由して伝わるカムトルクによって前記スプロケットの前記嵌合穴の内壁と衝突することで、前記嵌合部が前記嵌合穴に嵌合するときに前記ベーンロータが前記仕切部材によって前記ハウジングとの相対回転を規制される第１回転方向へ偏心している方向が向けられることを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記嵌合穴は、前記スプロケットに替えて、前記ハウジングの軸方向の他端に固定されるフロントプレートに設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のバルブタイミング調整装置の製造方法であって、
前記嵌合部の偏心している方向が前記第１回転方向とは反対方向の第２回転方向へ向くようにして前記ストッパピストンの前記摺動部を前記収容孔に挿入し、前記嵌合部を前記嵌合穴に挿入する第１工程と、
前記ハウジングに対して前記スプロケットを前記第１回転方向に回転することで、前記仕切部材と前記ベーンロータとを当接し、前記嵌合部の偏心している方向の外壁と前記スプロケットの前記嵌合穴の内壁とを当接する第２工程と、
前記スプロケットと前記ハウジングとを固定する第３工程と、を含むことを特徴とするバルブタイミング調整装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくともいずれか一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関（以下、「エンジン」という）のクランクシャフトの駆動力を受けるスプロケットと、このスプロケットと接合するハウジングに収容されクランクシャフトの駆動力をカムシャフトに伝達するベーンロータとを備え、ハウジング内の進角室及び遅角室に供給される油圧を調整することでクランクシャフトとカムシャフトとの相対回転位相を調整するバルブタイミング調整装置が知られている。
【０００３】
この種のバルブタイミング調整装置では、エンジンの吸気バルブ又は排気バルブを閉方向に付勢するバルブスプリングから正負の回転トルク（以下、「カムトルク」という）がカムシャフトを経由してベーンロータに作用する。そのため、エンジン始動直後等、油圧が低いときには、ハウジング内でロータベーンが揺動し、これらが衝突して打音を発生する。そこで、バルブタイミング調整装置は、ベーンロータの収容孔に収容したストッパピストンの一端をスプロケットの嵌合穴に嵌合することで、ハウジングとベーンロータとの相対回転を規制している。
【０００４】
このようなストッパピストンには、スプロケットの嵌合穴にテーパ嵌合するもの（特許文献１参照）と、ストレート嵌合するものとがある。
スプロケットの嵌合穴にテーパ嵌合するストッパピストンは、バルブタイミング調整装置を構成する各部品の公差、組付けの誤差等を、ストッパピストンの端部に設けられたテーパ部が嵌合穴に嵌合する嵌合深さによって吸収することが可能である。しかしながら、この種のストッパピストンは、テーパ部の加工精度が必要となる。また、ストッパピストンとスプロケットの嵌合穴の内壁との摩擦係数が極端に低い場合には、嵌合を維持することが困難となる等の問題が懸念される。
【０００５】
これに対し、スプロケットの嵌合穴にストレート嵌合するストッパピストンは、ストッパピストンとスプロケットの嵌合穴の内壁との摩擦係数の影響を受けることなく、嵌合を維持することが可能である。しかしながら、この種のストッパピストンは、バルブタイミング調整装置の構成部品の公差、組付けの誤差を吸収可能な範囲が小さい。このため、ストッパピストンとスプロケットの嵌合穴の内壁との間の隙間量が大きい場合、ガタつきによる打音が生じる。一方、隙間量が小さい場合、ストッパピストンが嵌合穴に円滑に嵌合することが困難となる。そのため、この種のストッパピストンを備えたバルブタイミング調整装置では、ストッパピストンとスプロケットの嵌合穴の内壁との間の隙間量を測定して組付けなければならず、組付け工数の増大、隙間量を調整する組付装置の複雑化が懸念されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８３６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工程を簡素にし、ストッパピストンと嵌合穴の内壁との間の隙間量を適正にするバルブタイミング調整装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明によると、バルブタイミング調整装置は、内燃機関の駆動軸から吸気弁または排気弁の少なくともいずれか一方を開閉駆動する従動軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、吸気弁または排気弁の少なくともいずれか一方の開閉タイミングを調整する。スプロケットは、駆動軸または従動軸の一方とともに回転する。ハウジングは、環状の周壁、及びこの周壁から径内方向に延びて回転方向に所定角度範囲で設けられる仕切部材を有し、軸方向の一端がスプロケットに固定される。ベーンロータは、駆動軸及び従動軸の他方とともに回転し、回転方向に隣接する仕切部材の間に形成される収容室を進角室及び遅角室に仕切り、この進角室または遅角室に供給される作動流体の圧力によりハウジングに対して進角側または遅角側に相対回転駆動される。ストッパピストンは、ベーンロータの収容孔に軸方向に往復移動可能に収容され、ベーンロータの収容孔の内壁と摺動する摺動部と、スプロケットの嵌合穴に嵌合可能な嵌合部とを有し、スプロケットとベーンロータとの相対回転を規制する。嵌合部は、摺動部に対して軸中心が偏心して設けられ、ベーンロータが仕切部材に当接するとき、偏心している方向とは反対側の外壁とスプロケットの嵌合穴の内壁との間に隙間を形成する。これにより、摺動部に対して嵌合部が偏心する距離を、嵌合部が嵌合穴に嵌合するために必要な隙間量としてストッパピストンを形成し、ストッパピストンとスプロケットの嵌合穴の内壁との間の隙間量を適正にすることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明によると、嵌合部は、ベーンロータが仕切部材に当接するとき、嵌合穴の周方向に回転可能に設けられ、従動軸を経由して伝わるカムトルクによってスプロケットの嵌合穴の内壁と衝突することで、嵌合部が嵌合穴に嵌合するときにベーンロータが仕切部材によってハウジングとの相対回転を規制される第１回転方向へ偏心している方向が向けられる。内燃機関の運転時において、嵌合部が嵌合穴に嵌合しているとき、カムトルクによってスプロケットの嵌合穴の内壁と嵌合部とが衝突し、ストッパピストンは嵌合穴内を回転する。そして、嵌合部の偏心する方向とは反対側の外壁が、第１回転方向とは反対方向（以下、「第２回転方向」という）のスプロケットの嵌合穴の内壁と当接し、ストッパピストンの回転が止まる。これにより、進角室または遅角室に供給される作動流体の圧力によりベーンロータが第１回転方向に回転して仕切部材と当接し、ストッパピストンが嵌合穴に嵌合するとき、嵌合部の偏心する方向とは反対側の外壁とスプロケットの嵌合穴の第２回転方向の内壁との間の隙間量を一定に保つことができる。
【００１０】
上記請求項１及び２に係る発明では、ストッパピストンの嵌合する嵌合穴はスプロケットに設けられていた。これに対し、請求項３に係る発明では、嵌合穴は、フロントプレートに設けられる。このように構成しても、上記請求項１及び２に係る発明と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００１１】
請求項４に係る発明によると、バルブタイミングの製造方法は、嵌合部の偏心している方向が第２回転方向へ向くようにしてストッパピストンの摺動部を収容孔に収容し、嵌合部を嵌合穴に挿入する第１工程と、ハウジングに対してスプロケットを第１回転方向に回転することで、仕切部材とベーンロータとを当接し、嵌合部の偏心している方向の外壁とスプロケットの嵌合穴の内壁とを当接する第２工程と、スプロケットとハウジングとを固定する第３工程と、を含む。このようにして製造したバルブタイミング調整装置を内燃機関の駆動力伝達系に取付ければ、カムトルクによってスプロケットの嵌合穴の内壁と嵌合部とが衝突し、ストッパピストンは嵌合穴内を周方向に回転する。このため、ベーンロータが第１回転方向に回転して仕切部材と当接するとき、嵌合部の偏心する方向とは反対側の外壁とスプロケットの嵌合穴の第２回転方向の内壁との間の隙間量が一定に保たれる。これにより、ストッパピストンとスプロケットの嵌合穴の内壁との間の隙間量を測定する工程を省くことができる。したがって、組付け工数の増大及び組付装置の複雑化を招くことなく、ストッパピストンと嵌合穴の内壁との間の隙間量を適正にすることができる。なお、第３工程は、フロントプレートをスプロケット及びハウジングに固定する工程を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態のバルブタイミング調整装置の横断面図。
【図２】本発明の一実施形態のバルブタイミング調整装置の縦断面図。
【図３】本発明の一実施形態のバルブタイミング調整装置の適用される駆動力伝達系を示す模式図。
【図４】本発明の一実施形態のバルブタイミング調整装置の部分断面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】本発明の一実施形態のバルブタイミング調整装置をカムシャフトに取付けた状態の縦断面図。
【図７】本発明の一実施形態のバルブタイミング調整装置をエンジンに適用した状態の部分断面図。
【図８】カム角とカムトルクとの関係を示す図。
【図９】本発明の一実施形態のバルブタイミング調整装置をエンジンに適用した状態の部分断面図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態のバルブタイミング調整装置は、作動流体として作動油を用いる油圧制御式である。本実施形態のバルブタイミング調整装置の適用される駆動力伝達系では、図３に示すように、エンジン１の駆動軸としてのクランクシャフト２に固定されるギア３と、従動軸としてのカムシャフト４、５に固定されるギア６、７にチェーン８が巻き掛けられ、クランクシャフト２からカムシャフト４，５に駆動力が伝達される。一方のカムシャフト４は排気バルブ２０を開閉駆動し、他方のカムシャフト５は吸気バルブ２１を開閉駆動する。バルブタイミング調整装置１０は、スプロケットのギア６をチェーン８に、ベーンロータをカムシャフト４に接続している。このような構成において、バルブタイミング調整装置１０は、カムシャフト４をクランクシャフト２に対して所定の位相差をおいて回転させ、排気バルブ２０のバルブタイミングを調整する。なお、バルブタイミング調整装置１０は、図３において時計回りに回転する。以下、この回転方向を進角方向とし、反対の回転方向を遅角方向とする。
【００１４】
図１及び図２に示すように、バルブタイミング調整装置１０は、スプロケット１１、ハウジング１２、フロントプレート１３、及びベーンロータ１４等を備えている。これ等は、例えば鉄またはアルミにより焼結または鍛造等によって形成されている。
スプロケット１１は、略円盤状に形成され、径外方向の端部にギア６を有し、軸方向に通じる軸孔１１１を有している。
ハウジング１２は、環状の周壁１２０と、仕切部材としてのシュー１２１〜１２４とが一体に形成されている。略台形に形成されたシュー１２１〜１２４は周壁１２０から径内方向に延びており、周壁１２０の回転方向に略等間隔に設けられている。回転方向に隣接するシュー同士の間には略扇状の収容室５０が形成されている。
フロントプレート１３は、略円盤状に形成され、円盤の中心に軸方向に通じる円孔１３１を有している。スプロケット１１、ハウジング１２、及びフロントプレート１３は、ボルト１９によって同軸上に固定されている。
【００１５】
ベーンロータ１４は、スプロケット１１、ハウジング１２、及びフロントプレート１３の間に相対回転自在に収容されている。ベーンロータ１４は、円筒状のロータ４０と、ロータ４０から径外方向に突出し、周方向に略等間隔に設置される４個のベーン４１〜４４とを有している。各ベーン４１〜４４は、各収容室５０を、進角室５１〜５４と遅角室５５〜５８とに二分している。
ベーンロータ１４は、中心に軸方向に通じるボルト孔４５を有し、フロントプレート１３側の外壁に凹部４６を有している。
【００１６】
スプロケット１１及びベーンロータ１４には、図示しない進角油路及び遅角油路が形成されている。進角油路と遅角油路はカムシャフト４に形成される図示しない進角油路と遅角油路を経由して後述する油圧ポンプと接続可能である。このため、各進角室５１〜５４には進角油路から作動油が供給され、各遅角室５５〜５８には遅角油路から作動油が供給される。
【００１７】
ブッシング１５は、有底筒状に形成され、底部の中央にボルト孔１５１を有している。ブッシング１５は、底部の外壁がベーンロータ１４の凹部４６に圧入されている。ブッシング１５は、ベーンロータ１４と同軸に設けられている。ブッシング１５は、フロントプレート１３の円孔１３１を挿通している。ブッシング１５の径外方向の外壁とフロントプレート１３の円孔１３１の内壁との間には微小隙間が形成され、フロントプレート１３とブッシング１５とは回転可能である。
【００１８】
アシストスプリング１６は、ブッシング１５の径内側に圧縮された状態で収容されるねじりコイルばねである。アシストスプリング１６は、一端が径外方向に延びてフロントプレート１３の固定ピン１３５に係止され、他端がブッシング１５の底部に形成された凹溝部１５２に係止されている。アシストスプリング１６の弾性力は、ハウジング１２に対してベーンロータ１４を進角側に付勢するトルクとして働く。
【００１９】
シール部材１７、１８は、例えば樹脂で形成され、各ベーン４１〜４４の径外方向の外壁と、各シュー１２１〜１２４の径内方向の内壁とに嵌合している。各ベーン４１〜４４に嵌合しているシール部材１７は、板ばねの弾性力により周壁１２０に向けて付勢されている。各シュー１２１〜１２４に嵌合しているシール部材１８は、板ばね１８１の弾性力によりロータ４０に向けて付勢されている。このため、シール部材１７、１８は、各進角室５１〜５４と各遅角室５５〜５８との間に作動油が漏れることを防止している。
【００２０】
ストッパピストン３０は、図４及び図５に示すように、有底円筒状に形成され、ベーン４１を軸方向に通じる収容孔４７に収容されている。ストッパピストン３０は、ベーン４１の収容孔４７の内壁と摺動する摺動部３１と、摺動部３１の軸方向の一端に設けられた嵌合部３２とを有している。嵌合部３２は、摺動部３１に対して軸中心が偏心して設けられている。
スプロケット１１は、ベーンロータ１４側に形成された溝に圧入される嵌合リング３３を有している。嵌合リング３３の径内側に嵌合穴３４が形成されている。ベーンロータ１４が最進角側に位相制御されたとき、嵌合部３２は嵌合穴３４に嵌合可能である。
摺動部３１は、径内側にスプリング３５を収容している。スプリング３５は、ストッパピストン３０をスプロケット１１側へ付勢している。
一方、摺動部３１の径外側に圧力室３６が形成され、嵌合部３２のスプロケット１１側に圧力室３７が形成されている。圧力室３６は進角室５１と連通し、圧力室３７は遅角室５５と連通している。両圧力室３６、３７に供給される作動油の圧力はストッパピストン３０が嵌合穴３４から抜け出す方向に働く。
【００２１】
ベーンロータ１４が最進角側に位相制御され、スプリング３５の弾性力よりも圧力室３６、３７の油圧がストッパピストン３０に作用する力が小さくなると、嵌合部３２が嵌合穴３４に嵌合する。ベーン４３の当接部４３１がシュー１２３の当接部１２５に当接することでベーンロータ１４のスプロケット１１に対する進角方向の相対回転が規制され、ストッパピストン３０が嵌合リング３３の遅角方向の内壁に当接することでベーンロータ１４のスプロケット１１に対する遅角方向の相対回転が規制される。これにより、スプロケット１１に対するベーンロータ１４の相対回転が規制される。
本実施形態では、進角方向が特許請求の範囲に記載の「第１回転方向」であり、遅角方向が特許請求の範囲に記載の「第２回転方向」である。
【００２２】
次に、バルブタイミング調整装置１０の組付け工程について説明する。
＜第１工程＞
バルブタイミング調整装置１０の組付け工程は、先ず、図１、図４及び図５に示すように、スプロケット１１とハウジング１２とを４本のボルト１９が取付け可能な位置に合わせる。次に、ストッパピストン３０の摺動部３１を収容孔４７に挿入するとともに、嵌合部３２を嵌合穴３４に挿入する。続いて、嵌合部３２の偏心している方向が遅角方向へ向くように、収容孔４７内でストッパピストン３０を回転させる。次に、シール部材１７、１８の取付けを行い、フロントプレート１３をハウジング１２に取付け可能な位置に合わせる。
【００２３】
＜第２工程＞
続いて、ハウジング１２に対し、スプロケット１１を進角方向に回転させる。これにより、シュー１２３の当接部１２５とベーン４３の当接部４３１との隙間量を０とするとともに、嵌合部３２の偏心している方向の外壁と嵌合リング３３の遅角方向の内壁との隙間量を０とする。ここで、図４に示すように、フロントプレート１３の位置決め孔１３２からストッパピストン３０に設けられた位置決め穴３８に位置決めピン３９を挿入し、ストッパピストン３０が収容孔４７内で回転しないようにしてもよい。
＜第３工程＞
次に、ボルト１９を締め付けることで、スプロケット１１、ハウジング１２、及びフロントプレート１３を相対回転不能に固定する。続いて、アシストスプリング１６を取付け、バルブタイミング調整装置１０が完成する。
【００２４】
その後、図６に示すように、バルブタイミング調整装置１０を、エンジン１の従動軸としてのカムシャフト４に取り付ける。バルブタイミング調整装置１０のカムシャフト４への取付けは、先ず、スプロケット１１の軸孔１１１へカムシャフト４を挿入する。このとき、カムシャフト４とベーンロータ１４とに設けられた穴にピン７１を差し込むことで、カムシャフト４とベーンロータ１４との回転方向の位置決めを行う。次に、ブッシング１５のボルト孔１５１からベーンロータ１４のボルト孔４５を経由し、ボルト９をカムシャフト４へ通す。続いて、このボルト９を締め付けることで、ブッシング１５、ベーンロータ１４、及びカムシャフト４を相対回転不能に固定する。
【００２５】
次に、バルブタイミング調整装置１０の一般作動について説明する。
＜エンジン始動時＞
エンジン１が停止している状態ではストッパピストン３０は嵌合穴３４に入り込んでいる。エンジン１を始動した直後の状態では、進角室５１〜５４、遅角室５５〜５８、及び圧力室３６、３７に油圧ポンプ２２から十分に作動油が供給されない。このため、ストッパピストン３０は嵌合穴３４に入り込んだ状態を維持し、クランクシャフト２に対しカムシャフト４は最進角位置に保持されている。これにより、作動油が各進角室及び遅角室に供給されるまでの間、カムシャフト４が受けるトルク変動によりハウジング１２とベーンロータ１４との衝突による打音の発生が抑制される。
【００２６】
＜エンジン始動後＞
エンジン始動後、油圧ポンプ２２から作動油が十分に供給されると、圧力室３６、３７に供給される油圧によりストッパピストン３０が嵌合穴３４から抜け出し、スプロケット１１に対しベーンロータ１４は相対回転自在となる。各進角室５１〜５４及び各遅角室５５〜５８の油圧を制御することにより、クランクシャフト２に対するカムシャフト４の位相差が調整可能となる。
【００２７】
＜遅角作動時＞
バルブタイミング調整装置１０を遅角制御するとき、電子制御装置（ＥＣＵ）２３は、切換弁２４供給する駆動電流を制御する。切換弁２４は、油圧ポンプ２２と遅角油路２５とを接続し、進角油路２６とオイルパン２７とを接続する。油圧ポンプ２２から吐出される作動油は、遅角油路２５を経由し、遅角室５５〜５８に供給される。進角室５１〜５４の作動油は進角油路２６を経由し、オイルパン２７に排出される。遅角室５５〜５８の油圧がベーン４１〜４４に作用し、ベーンロータ１４を遅角方向に付勢するトルクを発生する。これにより、ベーンロータ１４は、ハウジング１２に対して遅角方向に回転する。
【００２８】
＜進角作動時＞
バルブタイミング調整装置１０を進角制御するとき、ＥＣＵ２３は、切換弁２４に供給する駆動電流を制御する。切換弁２４は、油圧ポンプ２２と進角油路２６とを接続し、遅角油路２５とオイルパン２７とを接続する。油圧ポンプ２２から吐出される作動油は、進角油路２６を経由し、進角室５１〜５４に供給される。遅角室５５〜５８の作動油は、遅角油路２５を経由し、オイルパン２７に排出される。進角室５１〜５４の油圧がベーン４１〜４４に作用し、ベーンロータ１４を進角方向に付勢するトルクを発生する。これにより、ベーンロータ１４は、ハウジング１２に対し進角方向に回転する。
【００２９】
＜中間保持作動時＞
ベーンロータ１４が目標位相に到達すると、ＥＣＵ２３は切換弁２４に供給する駆動電流のデューティ比を制御する。切換弁２４は、油圧ポンプ２２と、遅角油路２５及び進角油路２６との接続を遮断し、進角室５１〜５４及び遅角室５５〜５８からオイルパン２７に作動油が排出されることを規制する。このため、ベーンロータ１４は目標位相に保持される。
【００３０】
＜エンジン停止時作動＞
バルブタイミング調整装置１０の作動中にエンジン停止が指示されると、ベーンロータ１４は、上記遅角作動時と同様の作動によりスプロケット１１に対して進角方向に回転し、最進角位置で回転が停止する。この状態において、ＥＣＵ２３は、油圧ポンプ２２の作動を停止するとともに、切換弁２４によって進角油路２５とオイルパン２７とを接続する。これにより、圧力室３６の圧力が低下し、ストッパピストン３０はスプリング３５の弾性力により嵌合穴３４へ入り込む。
【００３１】
次に、ストッパピストン３０の挙動について説明する。
バルブタイミング調整装置１０をカムシャフト４に取り付けた直後の状態では、図７に示すように、ストッパピストン３０は、偏心部３２の偏心している方向の外壁を、嵌合リング３３の遅角方向の内壁に当接している。
この状態で、エンジン１を始動すると、ストッパピストン３０は、スプロケット１１の嵌合リング３３の内壁から、カムシャフトのトルク変動によるカムトルクＦを受ける。このため、ストッパピストン３０は、カムトルクＦの分力としてのピストン回転トルクＦｘにより、収容孔４７及び嵌合穴３４内を、図７の時計回りに回転する。
【００３２】
ここで、エンジン１の運転中におけるカムシャフト４に設けられるカム角とカムトルクとの関係を図８に示す。カム角が０−３６０ｄｅｇ位相を変えるとき、排気バルブのバルブリフトは、一点鎖線Ａ及び破線Ｂに示すように、リフト量を変化させる。このとき、実線Ｃに示すように、カムシャフト４には、排気バルブを閉方向に付勢するバルブスプリングから正負の回転トルクが作用する。
カムシャフト４に正の回転トルクが作用するとき、ベーンロータ１４には、スプロケット１１に対して遅角方向へ相対回転するトルクが作用する。一方、カムシャフト４に負の回転トルクが作用するとき、ベーンロータ１４には、スプロケット１１に対して進角方向へ相対回転するトルクが作用する。
【００３３】
スプロケット１１に対して遅角方向へ相対回転するトルクがベーンロータ１４に作用するとき、嵌合部３２と嵌合リング３３とが衝突する。一方、スプロケット１１に対して進角方向へ相対回転するトルクがベーンロータ１４に作用するとき、ベーン４３とシュー１２３の当接部同士４３１、１２５が衝突する。ベーンロータ１４がこのような動作を繰り返すことで、嵌合部３２と嵌合リング３３とが衝突し、ストッパピストン３０は、収容孔４７及び嵌合穴３４内を回転する。
【００３４】
図９及び図１０に示すように、ストッパピストン３０は、嵌合部３２の偏心している方向の外壁が、嵌合穴３４内で進角側の所定位置まで回転したとき、ピストン回転トルクＦｘが０となる。このため、ストッパピストン３０は、収容孔４７及び嵌合穴３４内での回転を停止する。このため、嵌合部の偏心している方向とは反対側の外壁と、嵌合リング３３の遅角側の内壁との隙間量Ｌが一定に保たれる。
この状態で、油圧ポンプから作動油が十分に供給され、ストッパピストン３０が嵌合穴３４から抜け出すと、収容孔４７の内壁と摺動部３１の外壁との摩擦力により、ストッパピストン３０の収容孔４７内での回転は抑制される。
【００３５】
エンジン停止時作動時において、ストッパピストン３０を嵌合穴３４に嵌合させるとき、ＥＣＵ２３は、ベーンロータ１４を最進角側へ位相制御し、ベーン４３とシュー１２３の当接部同士４３１、１２５が当接する。このとき、嵌合部３２と嵌合リング３３との間に適切な隙間量Ｌが形成されている。このため、圧力室３６の圧力が低下すると、ストッパピストン３０は、スプリング３５の弾性力により嵌合穴３４に円滑に嵌合する。
【００３６】
本実施形態では、ストッパピストン３０の嵌合部３２は、摺動部３１に対して偏心して設けられている。本実施形態では、バルブタイミング調整装置１０の組付け工程において、先ず、嵌合部３２の偏心している方向が遅角方向へ向くようにしてストッパピストン３０を収容孔４７及び嵌合穴３４に挿入する。次に、ハウジング１２に対してスプロケット１１を進角方向に回転することで、シュー１２３とベーン４３とを当接するとともに、嵌合部３２の偏心している方向の外壁と嵌合リング３３の内壁とを当接する。続いて、フロントプレート１３、スプロケット１１及びハウジング１２とをボルト１９で固定する。この状態で、バルブタイミング調整装置１０をカムシャフト４に取り付けると、カムトルクによって、ストッパピストン３０は収容孔４７及び嵌合穴３４内を回転し、嵌合部３２の偏心している方向が進角方向へ向けられる。このとき、ピストン回転トルクＦｘが０となり、ストッパピストン３０の回転が止まる。これにより、エンジン停止作動時において、ストッパピストン３０が嵌合穴３４に嵌合するとき、嵌合部３２の偏心する方向とは反対側の外壁と嵌合リング３３の遅角方向の内壁との間の隙間量Ｌが、嵌合部３２が摺動部３１に対して偏心している距離となる。このため、組付け工数の増大及び組付装置の複雑化を招くことなく、ストッパピストン３０と嵌合リング３３の内壁との間の隙間量を適正に保つことができる。
【００３７】
（他の実施形態）
上述した一実施形態では、ストッパピストンの嵌合する嵌合穴をスプロケットに設けていた。これに対し、本発明のバルブタイミング調整装置は、フロントプレートに嵌合穴を設け、ストッパピストンの嵌合部をこの嵌合穴に嵌合するように構成してもよい。
また、一実施形態では、排気バルブのバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置について説明をした。これに対し、本発明のバルブタイミング調整装置は、吸気バルブのバルブタイミングを調整するように構成してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１：エンジン（内燃機関）、２：クランクシャフト（駆動軸）、４、５：カムシャフト（従動軸）、１０：バルブタイミング調整装置、１１：スプロケット、１２：ハウジング、１３：フロントプレート、１４：ベーンロータ、２０：排気バルブ（排気弁）、２１：吸気バルブ（吸気弁）、３０：ストッパピストン、３１：摺動部、３２：嵌合部、３４：嵌合穴、４７：収容孔、５０：収容室、５１、５２、５３、５４：進角室、５５、５６、５７、５８：遅角室、１２０：周壁、１２１、１２２、１２３、１２４：シュー（仕切部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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